JP6545657B2 - Separation method of anions - Google Patents
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Description
本発明は、電気透析法によりフッ素を含む原料液からフッ素以外の有用な陰イオンを製品液中に分離濃縮して回収するための陰イオンの分離方法に関する。 The present invention relates to an anion separation method for separating, concentrating and recovering useful anions other than fluorine from a raw material liquid containing fluorine by electrodialysis in a product liquid.
例えばヨウ素のような希少資源は、水溶性天然ガス回収後のかん水中に天然資源として存在するよりも1万倍以上高い濃度で工業廃液等に含まれている場合があり、この工業廃液から希少資源を回収できれば、経済的な観点からも環境的な観点からも非常に有効である。 For example, rare resources such as iodine may be contained in industrial effluents at a concentration of at least 10,000 times higher than that existing as natural resources in brackish water after recovery of water-soluble natural gas. Recovering resources is very effective from both economic and environmental points of view.
しかしながら、工業廃液ではフッ素を含有する場合があり、その場合にはフッ素の分離除去が経済性を損ねてしまうため、希少資源の回収が困難となる。 However, industrial waste liquid may contain fluorine in some cases, in which case separation and removal of fluorine impairs the economic efficiency, making it difficult to recover scarce resources.
また、食塩をはじめとする海水を源とする多くの化成品において、フッ素の混入はわずかではあるが避けられない。 In addition, in many chemical products derived from salt water and other seawater, the incorporation of fluorine is slight but unavoidable.
ここで、海水から電気透析法により製造された食塩は、電気透析法を用いずに作られた食塩(天日塩)よりもフッ素含有量が少ない事が知られている。 Here, it is known that sodium chloride produced by electrodialysis from seawater has a lower fluorine content than sodium chloride (sunlight salt) produced without using the electrodialysis method.
このことから、電気透析法では、塩化物イオンの分離濃縮を行いながらフッ素の一部を除去できるが、塩化物イオン濃縮液の中からフッ素を完全には除去することはできないと考えられる。 From this, in the electrodialysis method, although it is possible to remove part of the fluorine while separating and concentrating the chloride ion, it is considered that the fluorine can not be completely removed from the chloride ion concentrate.
また、電気透析法では、原料液を酸性にしてフッ化水素の電離度を低下させることで、原料室(原料液側)から製品室(濃縮液側)へのフッ化物イオンの電気的移動を低減できることも知られている。 In the electrodialysis method, the raw material liquid is made acidic to reduce the ionization degree of hydrogen fluoride, whereby the electric transfer of fluoride ion from the raw material chamber (raw material liquid side) to the product room (concentrated liquid side) is performed. It is also known that it can be reduced.
しかしながら、フッ化水素分子はサイズが小さいため、電離していなくても、拡散による移動や、浸透圧差によって生じる水の移動に伴って、非電気的に陽イオン交換膜および陰イオン交換膜を通過して、原料室から製品室へ移動する。そのため、通常の電気透析法ではフッ素を濃縮液中から完全に除去することはできない。 However, because hydrogen fluoride molecules are small in size, they pass non-electrically through cation exchange membranes and anion exchange membranes, even if they are not ionized, as they move due to diffusion or water movement caused by an osmotic pressure difference. Then move from the ingredient room to the product room. Therefore, fluorine can not be completely removed from the concentrated solution by the conventional electrodialysis method.
なお、数段階の電気透析を行えば、その段数に応じて濃縮液中のフッ素濃度を減少できるが、産業上では合理的でない。 Although several steps of electrodialysis can reduce the concentration of fluorine in the concentrate depending on the number of stages, it is not industrially reasonable.
液中からフッ化物イオンを選択的に除去する方法としては、特許文献1および2に示すように、水酸化カルシウムや硫酸アルミニウム等を用いた共沈法が知られている。
As a method for selectively removing fluoride ions from the solution, as shown in
また、非特許文献1および2や、特許文献3に示すように、フッ素を選択的に吸着できるエトリンガイト等のフッ素除去剤を用いる方法が知られている。
Further, as shown in
さらに、特許文献4に示すように、電気透析法において、フッ素ではないが、ホウ酸と有用な陰イオンであるヨウ化物イオンとを分離する方法として、鉱酸を原料液に加えて酸性にすることで、ホウ酸の移動を制限できることが知られている。
Furthermore, as shown in
特許文献1ないし3、非特許文献1および2のいずれの方法も、フッ素除去には優れた方法であるが、原料液がフッ素吸着剤のスラリーに付着して数%〜数十%のロスが生じてしまうため、資源回収を目的とする場合には合理的な方法ではない。
Although any method of patent documents 1 to 3 and
また、フッ素除去剤の投入、養生およびろ過等をいわゆる内段取りで行わなければならないため、工程が長くなってしまう。 In addition, since the introduction of the fluorine removing agent, curing and filtration, etc. must be performed by so-called internal preparation, the process becomes long.
さらに、共沈法においてはpHのコントロール等に熟練した技術が必要となり、作業負担が大きくなってしまう。 Furthermore, coprecipitation method requires skilled techniques for pH control and the like, which increases the work load.
また、特許文献2の方法では、フッ化物イオンの場合、上述のようにpH調製だけでは、分離が不十分である。
Further, in the method of
したがって、フッ素を含む原料液から電気透析法により有用な陰イオンを分離する際に、フッ素の製品室(濃縮液)側への移動を抑制して、陰イオンのみを分離しフッ素以外の有用な陰イオン濃縮液を効率的に得られる方法が求められていた。 Therefore, when useful anions are separated from the fluorine-containing raw material solution by electrodialysis, movement of the fluorine to the product chamber (concentrate) side is suppressed to separate only anions, and useful except for fluorine. There has been a need for a method of efficiently obtaining an anion concentrate.
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、効率的に陰イオン濃縮液を得られる陰イオンの分離方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and it is an object of the present invention to provide a method of separating anions from which an anion concentrate can be obtained efficiently.
請求項1に記載された陰イオンの分離方法は、フッ素以外の陰イオンとともにフッ素を含む原料液から電気透析法により陰イオンを製品液中に分離濃縮する陰イオンの分離方法であって、電気透析法として、第1の陰イオン交換膜、第1の陽イオン交換膜、第2の陰イオン交換膜および第2の陽イオン交換膜が順次配置され、これらイオン交換膜によって、順に、副塩室、副原料室、製品室および原料室に仕切られ、副塩室から第2の陽イオン交換膜までの4室4膜を1組として繰り返し配置される電気透析槽を用いる電気透析法、副塩室の無い3室電気透析法、又は、バイポーラ膜を用いた副原料室がない電気透析法を用い、原料液中に、フッ素とともに錯体を形成する陽イオンを添加し、原料液を、添加した陽イオンの沈殿が生じないpHに維持するものである。 The method for separating anions according to claim 1 is a method for separating anions , comprising separating and concentrating anions into a product liquid from a raw material liquid containing fluorine together with anions other than fluorine by electrodialysis. As a dialysis method, a first anion exchange membrane, a first cation exchange membrane, a second anion exchange membrane, and a second cation exchange membrane are sequentially disposed, and these ion exchange membranes sequentially form a secondary salt. An electrodialysis method using an electrodialysis tank divided into a chamber, an auxiliary material chamber, a product chamber and a raw material chamber, and in which four chambers from the auxiliary salt chamber to the second cation exchange membrane are repeatedly arranged as one set, Using a three-chamber electrodialysis method without a salt chamber or an electrodialysis method without a secondary material chamber using a bipolar membrane , add a cation that forms a complex with fluorine to the raw material solution, and add a raw material solution No precipitation of precipitated cations It is intended to maintain.
請求項2に記載された陰イオンの分離方法は、請求項1記載の陰イオンの分離方法において、フッ素とともに錯体を形成する陽イオンは、多価陽イオンであるものである。 According to a second aspect of the present invention, in the anion separation method of the first aspect, the cation which forms a complex with fluorine is a polyvalent cation .
請求項3に記載された陰イオンの分離方法は、請求項1または2記載の陰イオンの分離方法において、フッ素とともに錯体を形成する陽イオンは、アルミニウムイオン、ポリアルミニウムイオン、酸化ジルコニウムイオン、ジルコニウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、鉄イオン、スカンジウムイオン、ガリウムイオン、ガドリニウムイオン、インジウムイオン、バナジウムイオンおよびランタンイオンのうちの少なくとも1種であるものである。
The method for separating an anion according to claim 3 is the method for separating an anion according to
請求項4に記載された陰イオンの分離方法は、請求項1ないし3いずれか一記載の陰イオンの分離方法において、原料液のフッ素濃度が、1000mg/L以下で、製品液中のフッ素濃度が、2mg/L以下であるものである。
The method for separating anions according to
請求項5に記載された陰イオンの分離方法は、請求項1ないし4いずれか一記載の陰イオンの分離方法において、電気透析前後での、製品液中のフッ素濃度の増加量が1mg/L以下であるものである。
The method for separating anions according to
請求項6に記載された陰イオンの分離方法は、請求項1ないし5いずれか一記載の陰イオンの分離方法において、原料液のフッ素以外の陰イオン濃度が1%以上であるものである。
The method for separating anions according to
請求項7に記載された陰イオンの分離方法は、請求項1ないし6いずれか一記載の陰イオンの分離方法において、陰イオンは、ヨウ化物イオン、臭化物イオン、塩化物イオンおよび有機酸イオンの少なくともいずれかであるものである。 The method for separating an anion according to claim 7 is the method for separating an anion according to any one of claims 1 to 6, wherein the anion is an iodide ion, a bromide ion, a chloride ion and an organic acid ion. It is at least one of them.
請求項8に記載された陰イオンの分離方法は、請求項1ないし7いずれか一記載の陰イオンの分離方法において、陽イオンは、原料液中に含まれるフッ素に対して合計で金属あたり0.3倍モル以上添加するものである。 The method for separating an anion according to claim 8 is the method for separating an anion according to any one of claims 1 to 7, wherein the cation is 0 per metal in total with respect to the fluorine contained in the raw material liquid. .3 or more moles are added.
本発明によれば、電気透析法として、第1の陰イオン交換膜、第1の陽イオン交換膜、第2の陰イオン交換膜および第2の陽イオン交換膜が順次配置され、これらイオン交換膜によって、順に、副塩室、副原料室、製品室および原料室に仕切られ、副塩室から第2の陽イオン交換膜までの4室4膜を1組として繰り返し配置される電気透析槽を用いる電気透析法、副塩室の無い3室電気透析法、又は、バイポーラ膜を用いた副原料室がない電気透析法を用い、原料液中に陽イオンを添加し、その陽イオンとフッ素とで陽イオン型の錯体を形成させ、原料液に含まれるフッ素の陰イオン交換膜を介して濃縮液側への移動を制限することで、原料液に含まれるフッ素以外の陰イオンを陰イオン交換膜を介して効率的に濃縮液中に分離できるため、効率的に陰イオン濃縮液を得られる。 According to the present invention, as the electrodialysis method, a first anion exchange membrane, a first cation exchange membrane, a second anion exchange membrane and a second cation exchange membrane are sequentially disposed, and these ion exchange Electrodialysis tank divided into a sub-salt chamber, a sub-material chamber, a product chamber, a raw material chamber in order by a membrane, and four chambers from the sub-salt chamber to the second cation exchange membrane are repeatedly arranged as one set The cation is added to the raw material solution by using an electrodialysis method using an electrolyte, a three-chamber electrodialysis method without an auxiliary salt chamber, or an electrodialysis method without an auxiliary material chamber using a bipolar membrane , and the cation and fluorine And form a cation type complex, and restrict the movement of the fluorine contained in the raw material solution to the concentrate side through the anion exchange membrane, so that anions other than fluorine contained in the raw material solution can be anionized. Because it can be efficiently separated into the concentrate through the exchange membrane, Rate to obtain an anion concentrate.
以下、本発明の一実施の形態の構成について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の一実施の形態に係る陰イオンの分離方法は、例えば有用な陰イオンとともにフッ素を含む工業廃液等の原料液から、電気透析法によって、有用な陰イオンを濃縮液(製品液)中に分離濃縮するものである。 In the method for separating anions according to one embodiment of the present invention, useful anions are concentrated in a concentrate (product liquid) by electrodialysis from a raw material solution such as industrial waste liquid containing fluorine together with useful anions. To separate and concentrate.
電気透析法は、図1に示す電気透析装置としての電気透析槽1等が用いられる。 The electrodialysis tank 1 grade | etc., As an electrodialysis apparatus shown in FIG. 1 is used for an electrodialysis method.
電気透析槽1は、両側に一対の電極2,3が配置され、これら電極2,3のうちの一方である電極2が陽極(正極)とされ、他方である電極3が陰極(負極)とされる。
In the electrodialysis tank 1, a pair of
また、電気透析槽1は、図示しない切欠部を有する平面視で矩形状の枠体としての室枠4を備えている。
Moreover, the electrodialysis tank 1 is provided with the
この室枠4の長手方向に沿った両端部の内側に電極2,3が取り付けられ、この電気透析槽1の電極2の陰極側に配置された陽イオン交換膜5によって正極側の電極室6が構成され、電極3の陽極側に配置された陽イオン交換膜7によって負極側の電極室8が構成される。
これら電極室6,8間には、電極2側から電極3側へ向かって、第1の陰イオン交換膜11、第1の陽イオン交換膜12、第2の陰イオン交換膜13、および、第2の陽イオン交換膜14が順次配置されている。そして、これらイオン交換膜によって、電極室6から電極室8へ向かって、副塩室15、副原料室16、製品室17および原料室18に仕切られている。そして、副塩室15から第2の陽イオン交換膜14までの4室4膜を1組として、数組から数百組(n組)が繰り返し配置される。
Between the
また、原料室18の陰極側には、第1の陽イオン交換膜21が配置されて副塩室22として仕切られている。
Further, the first
さらに、この副塩室22の陰極側には、陽イオン交換膜7が配置されて、副塩室23として仕切られており、この副塩室23が電極室8に隣接している。
Furthermore, a cation exchange membrane 7 is disposed on the cathode side of the
各イオン交換膜は、張力を持たせるために室枠4の幅方向である長手方向および上下方向のそれぞれに沿って引っ張られて緊張された状態にて、両端が室枠4の両側面に締め付け固定されている。
Each of the ion exchange membranes is tightened on both sides of the
また、各イオン交換膜にてそれぞれ仕切られた各液室における室枠4内面には、この室枠4の内部に連通した図示しない液供給口および液排出口が設けられている。また、室枠4内には、この室枠4内の厚みを均一にする配流作用を有する図示しないスペーサが設けられている。
Further, a liquid supply port and a liquid discharge port (not shown) communicating with the inside of the
第1の陰イオン交換膜11および第2の陰イオン交換膜13としては、例えば一般的な強塩基性スチレン−ジビニルベンゼン系均一陰イオン交換膜等が使用される。具体的にこれら第1の陰イオン交換膜11および第2の陰イオン交換膜13としては、例えばセレミオンAMV膜(旭硝子株式会社製)、ネオセプタAM−2膜(株式会社トクヤマ製)、アシプレックスA101膜(旭化成株式会社製)等が用いられる。
As the first
また、第2の陰イオン交換膜13として一価陰イオンの選択透過性を高めた膜である一価陰イオン選択透過膜を用いることにより、ヨウ化物イオン(I−)等の一価陰イオンの選択透過性がより高くなるので、用途によってはより効果的である。この一価陰イオン選択透過膜としては、例えばセレミオンASV膜(旭硝子株式会社製)、ネオセプタACS膜(株式会社トクヤマ製)、アシプレックスA192膜(旭化成株式会社製)等が用いられる。
In addition, by using a monovalent anion selective permeable membrane which is a membrane having enhanced selectivity of monovalent anions as the second
そして、第1の陰イオン交換膜11としては、一価の陰イオン以外も含む任意の陰イオンを透過させる一般の陰イオン選択透過膜と、一価の陰イオンを選択的に透過させる一価陰イオン選択透過膜とがある。副原料液中のアニオンとして硫酸イオン(SO4 2−)等の多価陰イオンを用いるときは、一般の陰イオン選択透過膜を用いることができる。また、塩化物イオン(Cl−)等の一価陰イオンを用いるときは一価陰イオン選択透過膜を用いることもできる。
And, as the first
陽イオン交換膜5,7,21、第1の陽イオン交換膜12および第2の陽イオン交換膜14としては、例えば強酸性スチレン−ジビニルベンゼン系均一陽イオン交換膜等が用いられる。具体的に、これら陽イオン交換膜5,7,21、第1の陽イオン交換膜12および第2の陽イオン交換膜14としては、例えばセレミオンCMV膜(旭硝子株式会社製)、ネオセプタCM−1膜(株式会社トクヤマ製)、および、アシプレックスK101膜(旭化成株式会社製)等が用いられる。
As the
電極室6、電極室8、副塩室15、副原料室16、製品室17、原料室18には、それぞれ目的に応じた室液が、所定濃度および所定液量に調製され、それぞれ個別に循環運転する。
In the
電極室6,8には、例えば2質量%以上10質量%以下の濃度の硫酸水素ナトリウム水溶液が調製される。
In the
製品室17には、例えば1質量%の濃度のヨウ化水素酸水溶液等の回収対象の濃縮液の希薄溶液が調製される。
In the
原料室18には、例えば工業廃液等のフッ素および有用な陰イオンを含む水溶液である原料液が供給される。
The
原料液は、原料液のフッ素濃度が、1g/L以下であると好ましい。 It is preferable that the raw material liquid has a fluorine concentration of 1 g / L or less.
また、原料液は、回収対象の陰イオン濃度が1%以上であると好ましい。 Moreover, it is preferable that the raw material liquid has an anion concentration of 1% or more to be recovered.
この原料液には、フッ化物イオンと陽イオン錯体を形成する陽イオン(多価陽イオン)を添加するとともに、原料液中に添加した陽イオンの沈殿が生じないpHに維持して電気透析槽1を運転する。 To this raw material liquid is added a cation (polyvalent cation) that forms a cation complex with a fluoride ion, and the pH is maintained so as not to cause precipitation of the positive ion added to the raw material liquid. Drive 1
陽イオンは、例えば、アルミニウムイオン、ポリアルミニウムイオン、酸化ジルコニウムイオン、ジルコニウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、鉄イオン、スカンジウムイオン、ガリウムイオン、ガドリニウムイオン、インジウムイオン、バナジウムイオンおよびランタンイオンのうちの少なくとも1種の陽イオンを添加することが好ましい。 Cations, for example, aluminum ions, polyaluminium ions, zirconium oxide ions, zirconium ions, calcium ions, magnesium ions, iron ions, scandium ions, gallium ions, Gadori two-ion, indium ion, of vanadium ions and lanthanum ions It is preferred to add at least one cation.
また、陽イオンは、原料液中に含まれるフッ素に対して合計で金属あたり0.3倍モル以上添加することが好ましい。 Further, it is preferable to add 0.3 or more moles of cations per metal in total with respect to fluorine contained in the raw material solution.
アルミニウムイオン等の陽イオンをフッ化物イオンに対し、モル比で1倍以上添加すると、フッ素はアルミニウムイオンとの正の電荷を持つ錯体を形成する。正の電荷を有する場合には、第2の陽イオン交換膜14を通過できるが、第2の陰イオン交換膜13を通過できないので、製品室17へのフッ素の移動が抑制される。
When a cation such as aluminum ion is added at a molar ratio of 1 times or more to fluoride ion, fluorine forms a complex having a positive charge with aluminum ion. When it has a positive charge, it can pass through the second
また、電気透析運転を進めていくと、原料室18中のアルミニウムイオンは、副塩室15中へ移動する。アルミニウムイオンは、アルミニウムフッ素錯体よりも電荷が強いことから、副塩室15への移動速度が大きいと推定される。
Further, when the electrodialysis operation is advanced, aluminum ions in the
したがって、電気透析の終了まで、アルミニウム/フッ素モル比を一定以上に保つために、電気透析を開始する前に過剰量のアルミニウムイオンを原料液中に添加することが好ましい。 Therefore, in order to keep the aluminum / fluorine molar ratio above a certain level until the end of electrodialysis, it is preferable to add an excessive amount of aluminum ions to the stock solution before starting the electrodialysis.
このようにして、電気透析の終了まで、製品室(濃縮液)へのフッ素の移動を抑制する。 Thus, the movement of fluorine to the product room (concentrate) is suppressed until the end of the electrodialysis.
なお、フッ化物イオンと有用な陰イオンとを含む原料液から、フッ化物イオンを含まない有用な陰イオンの濃縮液(製品液)を得るためには、原料液に、フッ化物イオンと陽イオン錯体を形成するアルミニウムイオンのような上述の陽イオン(多価陽イオン)を添加するとともに、添加した陽イオンの沈殿が生じないように原料液のpHに維持することが有効であり、原料液中の陽イオンが濃縮液側へ移動しない複置換電気透析によって分離することが好ましい。 In order to obtain a useful anion concentrate (product liquid) containing no fluoride ion from the raw material liquid containing fluoride ion and a useful anion, the fluoride ion and the cation may be added to the raw material liquid. It is effective to add the above-mentioned cation (multivalent cation) such as aluminum ion to form a complex and maintain the pH of the raw material solution so that precipitation of the added cation does not occur. It is preferable to separate by double displacement electrodialysis in which cations in the solution do not move to the concentrate side.
具体的には、原料液は1g/L以下のフッ化物イオンを含む水溶液等であり、ヨウ素濃度が50g/L以上200g/L以下で、pHが2以下で、アルミニウムイオン濃度が2000mg/L以下となるように塩酸や水を用いて調製されることが好ましい。 Specifically, the raw material solution is an aqueous solution containing fluoride ions of 1 g / L or less, and the iodine concentration is 50 g / L or more and 200 g / L or less, the pH is 2 or less, and the aluminum ion concentration is 2000 mg / L or less It is preferable to prepare using hydrochloric acid or water so that
副原料室16には、硫酸や塩酸等の強酸の水溶液が供給される。具体的には、例えば、5質量%以上20質量%以下の濃度の硫酸、または、5質量%以上20質量%以下の濃度の塩酸が供給される。
An aqueous solution of a strong acid such as sulfuric acid or hydrochloric acid is supplied to the
副塩室15,22,23には、副原料室16の室液に対応して副生される酸または塩の水溶液の希釈液が供給される。具体的には、例えば、2質量%以上5質量%以下の濃度の硫酸水素ナトリウム水溶液が供給される。
A diluted solution of an aqueous solution of an acid or a salt by-produced corresponding to the liquid in the
なお、原料室18および副塩室15の液性が中性付近になると、水酸化アルミニウムの沈殿が生成される。水酸化アルミニウムの沈殿が生じると、液中からのアルミニウムイオンが減少し、アルミ/フッ素比が減少するだけではなく、電気透析槽1内の流路閉塞につながる可能性がある。そのため、原料室18および副塩室15は、酸性が維持できるようコントロールするか、透析運転スタート前に有用な陰イオンよりも移動速度の遅い鉱酸等を十分に加えて、原料室18中の酸性を維持することが好ましい。
In addition, when the liquid property of the
電気透析槽1の運転中は、各室内の温度を、使用するイオン交換膜の耐熱温度以下に保つ。 During operation of the electrodialysis tank 1, the temperature in each room is maintained at or below the heat resistance temperature of the ion exchange membrane to be used.
そして、電極2,3間に電圧をかけると、それぞれの室液中に含まれる陰イオンが陽極側にひきつけられ、陽イオンは陰極側にひきつけられる。
Then, when a voltage is applied between the
陰イオンは、陰イオン交換膜11,13を通過して移動できるが、陽イオン交換膜5,7,12,14,21を通過できない。
Anions can move through the
したがって、原料室18中のヨウ化物イオンは、第2の陰イオン交換膜13を正極側に通過して製品室17に移動するが、さらに製品室17から第1の陽イオン交換膜12を通過して副原料室16へは移動できないため、製品室17中に製品液として分離濃縮される。同様に、副原料室16中の水素イオンは、第1の陽イオン交換膜12を通過して、製品室17へ移動する。原料室18中の陽イオンは、第2の陽イオン交換膜14を通過して、副塩室15中に分離濃縮される。
Therefore, the iodide ion in the
この結果、電気透析槽1による電気透析により、原料室18内へと供給した原料液中のヨウ化物イオン(I−)と、副原料室16内に供給した室液の水素イオン(H+)とから、複置換透析反応によってヨウ化水素酸が生成されて、製品室17内の濃縮液中のヨウ化水素酸の濃度が上昇するとともに、副原料室16内の室液中の酸または塩の濃度、例えば硫酸水素ナトリウムの濃度が上昇する。
As a result, the iodide ion (I − ) in the raw material liquid supplied into the
また、原料系の原料室18内の原料液中のヨウ化水素酸の濃度、および、副原料室16内の室液中の酸の濃度が次第に低下するとともに、この濃度の低下に伴って電流値が低下する。
Further, the concentration of hydroiodic acid in the raw material liquid in the
電流値が充分に低下した後、電気透析槽1による電気透析を一旦停止して、原料系の原料室18内および副原料室16内の室液を処理液として適量抜き出し、これら原料室18および副原料室16に原料となる室液を再び充填する。
After the current value is sufficiently reduced, the electrodialysis in the electrodialysis tank 1 is once stopped, and an appropriate amount of the room fluid in the
そして、生成系の製品室17の濃縮液および副塩室15,22,23の室液は、一部を次回の電気透析の原料として使用するために残し、残りを生成液として抜き出す。なお、各室液を連続的に供給および抜き出すことによって、連続運転してもよい。
Then, the concentrate in the
上述の工程を繰り返すことにより、フッ素を含む原料液を用いて、例えばヨウ化水素酸等のように、有用な陰イオンを高濃度に含む水溶液を得ることができる。 By repeating the above-described steps, it is possible to obtain an aqueous solution containing a useful anion at a high concentration, such as, for example, hydroiodic acid or the like, using a fluorine-containing raw material liquid.
ここで、原料液を酸性にすると、ほとんどのフッ素は電荷を持たないフッ化水素分子になり、電気的移動はなく原料室18中にとどまるはずであるが、これまでフッ素を含む原料を用いた電気透析の結果からは、原料室18を酸性にしても原料室18中のフッ素のうちの数%〜数十%が第2の陰イオン交換膜13を介して製品室17へ移動することが確認された。また第2の陽イオン交換膜14を介しての副塩室22への移動も確認された。
Here, if the raw material solution is made acidic, most of the fluorine will be uncharged hydrogen fluoride molecules, and there should be no electrical transfer and it should stay in the
このことから、分子サイズの小さいフッ化水素においては、単純な拡散および原料室18と製品室17との浸透圧差によって生じる水の移動に伴って、非電気的に第2の陰イオン交換膜13や第2の陽イオン交換膜14を通過して移動すると考えられる。
From this, in the case of hydrogen fluoride having a small molecular size, the second
したがって、フッ素を含まない製品液を得るためには、単に原料液を酸性に保つだけでは、不十分である。 Therefore, in order to obtain the product liquid which does not contain fluorine, it is inadequate only by keeping a raw material liquid acidic.
そこで、フッ素と結合し易い物質を添加し、分子サイズがフッ化水素よりも大きなフッ化物とすることにより、フッ素の非電気的移動を抑制する。さらに、フッ素と結合し易い多価陽イオンを添加して、フッ素と多価陽イオンの正の電荷をもつ錯体を形成させることにより、第2の陰イオン交換膜13を介して製品室17へのフッ素の移動を著しく抑制する。
Therefore, by adding a substance that is easily bonded to fluorine and setting the fluoride to be a fluoride having a molecular size larger than that of hydrogen fluoride, non-electrical transfer of fluorine is suppressed. Further, a polyvalent cation which is easily bonded to fluorine is added to form a complex having a positive charge of fluorine and a polyvalent cation, whereby the product is introduced to the
すなわち、陽イオン錯体として固定されたフッ素は、第2の陽イオン交換膜14を介して副塩室15に移動するが、第2の陰イオン交換膜13を介して製品室17へ移動することが防止される。原料室18中の陽イオンが製品室17へ移動しない構造を持つ複置換電気透析法であれば、フッ素の移動方向は、第2の陽イオン交換膜14を介しての副塩室15側のみとなり、フッ素を含まない有用な陰イオンの濃縮液が一回の電気透析工程のみで取得できる。
That is, the fluorine fixed as a cation complex moves to the
なお、電気透析後の濃縮液中のフッ素濃度は、2mg/L以下が好ましく、電気透析前後での濃縮液中のフッ素濃度の増加量が1mg/L以下であるとより好ましい。 The concentration of fluorine in the concentrate after electrodialysis is preferably 2 mg / L or less, and more preferably 1 mg / L or less of the concentration of fluorine in the concentrate before and after electrodialysis.
有用な陰イオン回収後に原料液および副塩液中に残るフッ素は、pH調整または石灰乳の添加により添加した陽イオンと共沈させる等の公知の方法により、容易に取り除くことができる。 The fluorine remaining in the stock solution and the subsalt solution after useful anion recovery can be easily removed by known methods such as pH adjustment or coprecipitation with cations added by the addition of lime milk.
ここで、参考文献1(藤居東奈他、「ジルコニウム担持固相抽出法を用いた塩中フッ化物イオンのイオンクロマトグラフィーによる定量」、日本海水学会誌、財団法人塩事業センター海水総合研究所、2013年、Vol.67、No.1、P.41−46)には、フッ素およびヨウ素を含む溶液中のフッ素を定量するために、塩酸酸性下、酸化ジルコニウム担持弱陽イオン交換樹脂に溶液中のフッ素を吸着させ、アルカリ性で脱離することでフッ素のみを分離し、イオンクロマトグラフィーで分析する方法が記載されている。すなわち、酸化ジルコニウムイオンが、強酸性下でフッ素との錯体を形成し、塩基性下で錯体が壊れると考えられる。また、酸化ジルコニウムイオンがフッ素との錯体を形成しても、まだ弱陽イオン交換樹脂に固定されたままでいることから、錯体は陽イオンの形をとっているものと考えられる。 Here, reference 1 (Fujii Tona et al., “Quantitation of fluoride ion in salt by solid phase extraction with zirconium supported ion chromatography by ion chromatography”, Journal of the Japan Seawater Society, Saltwater Research Center Foundation, In 2013, Vol. 67, No. 1, P. 41-46), in order to determine fluorine in a solution containing fluorine and iodine, under acidity with hydrochloric acid, a zirconium oxide-supporting weak cation exchange resin was added to the solution. A method is disclosed in which only fluorine is separated by adsorbing the fluorine and desorbing with alkalinity to analyze by ion chromatography. That is, it is believed that the zirconium oxide ion forms a complex with fluorine under strong acidity and the complex breaks down under basicity. In addition, even if the zirconium oxide ion forms a complex with fluorine, the complex is considered to be in the form of cation since it is still fixed to the weak cation exchange resin.
この文献には、アルミニウムイオンの存在が、酸化ジルコニウム担持弱陽イオン交換樹脂へのフッ素の吸着を著しく妨害することが記載されている。すなわち、アルミニウムイオンは、強酸性下で、酸化ジルコニウムイオンよりも安定な錯体を形成すると考えられる。 The document states that the presence of aluminum ions significantly interferes with the adsorption of fluorine on the zirconium oxide-supported weak cation exchange resin. That is, aluminum ions are considered to form a complex more stable than zirconium oxide ions under strong acidity.
フッ化物イオンとアルミニウムイオンとが結合して生成する錯体については、参考文献2(田浦勝彦他、「フッ素とアルミニウムの生体への吸収と生体内での相互作用について」、平成8年度〜平成10年度科学研究費補助金(基盤研究(b)(2))研究成果報告書、東北大学歯学部付属病院、平成11年3月)に記載されている。錯体はフッ素およびアルミニウムイオンの濃度や比率によって、一フッ化アルミニウム二価陽イオン、二フッ化アルミニウム一価陽イオン、三フッ化アルミニウム、四フッ化アルミニウム一価陰イオン、五フッ化アルミニウム二価陰イオン、および、六フッ化アルミニウム三価陰イオンの6種類のいずれか数種類で存在する。すなわち、酸性下でアルミ/フッ素のモル比を、一定以上に調製することで、アルミニウムイオンとフッ素とからなる錯体を、陽イオン型の錯体のみとすることができると考えられる。 For the complex formed by the combination of fluoride ion and aluminum ion, see Reference 2 (Taura Katsuhiko et al., “Regarding the absorption of fluorine and aluminum to the living body and the interaction in the living body,” 1996-1999. Grant-in-Aid for Scientific Research on Science (Basic research (b) (2)) Report on research results, Tohoku University Dental Hospital, March 1999. The complex is an aluminum monofluoride divalent cation, an aluminum difluoride monovalent cation, an aluminum trifluoride aluminum tetrafluoride anion, an aluminum pentafluoride divalent depending on the concentration and ratio of fluorine and aluminum ions. Anion and any one of six types of aluminum hexafluoride trivalent anion are present. That is, it is thought that the complex which consists of an aluminum ion and a fluorine can be made only to the complex of a cation type by adjusting the molar ratio of aluminum / fluorine under acidity to more than fixed.
そして、フッ素を陽イオン型の錯体だけに固定すれば、フッ素は第2の陰イオン交換膜13を通過して製品液中へ電気的に移動できない。また、フッ化水素分子に比べ分子サイズが大きくなることと、正の電荷を持つことにより、拡散による第2の陰イオン交換膜13の通過も著しく制限される。
Then, if the fluorine is fixed only to the cation type complex, the fluorine can not electrically move into the product liquid through the second
したがって、原料液に添加する多価陽イオンとしては、例えば、アルミニウムイオン、ポリアルミニウムイオン、酸化ジルコニウムイオン、ジルコニウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、鉄イオン、スカンジウムイオン、ガリウムイオン、ガドリニウムイオン、インジウムイオン、バナジウムイオンおよびランタンイオン等のフッ素と安定な錯体を生成するものであり、また、水中で水と反応して酸化物固体を生成しないものが好ましい。 Therefore, the polyvalent cations added to the raw material solution, for example, aluminum ions, polyaluminium ions, zirconium oxide ions, zirconium ions, calcium ions, magnesium ions, iron ions, scandium ions, gallium ions, Gadori two-ion, indium Those which form stable complexes with ions such as fluorine ions such as vanadium ions and lanthanum ions, and which do not react with water in water to form an oxide solid are preferable.
なお、多価の陽イオンとして、毒性が強いもの、排水基準が厳しいもの、および、放射性を有するものを用いると、透析後にその添加したイオンを完全に回収する必要を生じ、後工程が複雑になるため好ましくなく、できるだけ安価な物が好ましい。 When polyvalent cations with high toxicity, strict effluent standards, or radioactive substances are used, it is necessary to completely recover the added ions after dialysis, and the post-process becomes complicated. It is not preferable because the cost is as low as possible.
また、上述の多価の陽イオンは、単独もしくは混合して用いることができる。 In addition, the above-mentioned polyvalent cations can be used alone or in combination.
添加する陽イオンの対になる陰イオンについては、原料液中の成分や副塩液中の成分と不溶性または難溶性の塩を生成せず、原料液中の成分や副塩液中の成分と反応しないものであれば、適宜選択できるが、原料室18と製品室17とを仕切る第2の陰イオン交換膜13で回収しようとしている有用な陰イオンと添加するイオンとの間にイオン選択性を有するものが望ましい。具体的には、回収する有用な陰イオンが、一価陰イオンであり、第2の陰イオン交換膜13が一価選択陰イオン交換膜であれば、対になる陰イオンは、例えば硫酸イオンおよびリン酸イオン等の多価陰イオンが好ましい。また、回収する有用な陰イオンがヨウ化物イオンであれば、対になる陰イオンは、イオン選択性がヨウ化物イオンより十分に低い塩化物イオンを用いることもできる。
With respect to the anions to be added to the cation to be added, insoluble or hardly soluble salts are formed with the components in the raw material solution and the components in the auxiliary salt solution, and the components in the raw material solution and the components in the auxiliary salt solution If it does not react, it can be selected as appropriate, but the ion selectivity between the useful anion to be recovered by the second
そして、上記一実施の形態によれば、フッ素と陽イオン錯体を形成する陽イオンを原料液に添加し、添加した陽イオンの沈殿が生じないpHに維持するため、原料液中のフッ素が陽イオンとともに錯体を形成して、原料液から濃縮液側へのフッ素の移動を制限できる。そのため、電気透析法によって、フッ素を含む原料液からフッ素を含まない有用な陰イオン濃縮液を得ることができる。 And according to the above-mentioned one embodiment, since the cation which forms a cation complex with fluorine is added to a materials liquid, and in order to maintain the pH which precipitation of the added cations does not produce, By forming a complex with the ions, the movement of fluorine from the raw material solution to the concentrate can be restricted. Therefore, a useful anion concentrate that does not contain fluorine can be obtained from the raw material liquid that contains fluorine by the electrodialysis method.
本発明に係る有用な陰イオンの分離方法で、例えばヨウ化物イオン等の有用な陰イオンの回収を行えば、1回の電気透析だけで有用な陰イオンとフッ化物イオンとの分離が可能となる。また、従来の電気透析法に対しても、アルミニウムイオン等の陽イオンを原料液に添加して所定のpHに維持するだけ適用でき、新たな工程や設備を設ける必要がないため、既設の設備にも適用しやすい。 In the method for separating useful anions according to the present invention, for example, if recovery of useful anions such as iodide ion is performed, it is possible to separate useful anions from fluoride ion by one electrodialysis alone. Become. Further, even in the conventional electrodialysis method, cations such as aluminum ions can be added to the raw material solution and applied only to maintain a predetermined pH, and there is no need to provide a new process or facility, so existing facilities are installed. It is easy to apply to
例えば陽イオンとしてアルミニウムイオンを用いる場合には、一般的に流通している硫酸アルミニウム溶液を用いればよく、粉体投入等もなく工程は簡便であり、コスト的にも非常に有利である。 For example, in the case of using aluminum ion as a cation, a generally-available aluminum sulfate solution may be used, and the process is simple without powder input and the like, which is very advantageous also in cost.
なお、有用な陰イオン回収後に原料液や副塩液中に残るフッ素は、公知の方法で沈降分離させて処理することが可能であり、フッ素を含む沈殿物に付着することによって生じる有用な陰イオンのロスも防止できる。 Furthermore, the fluorine remaining in the raw material liquid and the auxiliary salt solution after useful anion recovery can be precipitated and separated by a known method, and it is useful to be generated by adhering to the fluorine-containing precipitate. It is also possible to prevent the loss of ions.
また、付着による有用な陰イオンのロスを考慮する必要がないので、沈殿物は、含水率の高いスラリーの状態にすれば十分であり、厳密なろ過や洗浄等の操作が必要なく、処理や、処理後の運搬等の操作は非常に容易である。 In addition, since it is not necessary to consider the loss of useful anions due to adhesion, it is sufficient for the precipitate to be in the form of a slurry having a high water content, and the operation such as strict filtration or washing is not necessary. The operation such as transportation after treatment is very easy.
さらにこの沈殿物の分離工程は、有用な陰イオンの回収工程とは別のいわゆる外段取りで行うことが可能であるため、工程を単純化して容易に処理できる。 Furthermore, since this precipitation separation step can be performed by so-called outer step separate from the useful anion collection step, the process can be simplified and easily processed.
なお、上記一実施の形態のように、4室4膜で1組の電気透析槽1を用いた複置換電気透析による濃縮分離は、原料室18中の陰イオンと陽イオンとを分離するのに適しているので好ましいが、このような構成には限定されず、原料室の陽イオンが製品室へ移動しない構成の電気透析槽を用いる電気透析法であれば、適宜適用できる。例えば、副塩室の無い3室電気透析法や、バイポーラ膜を用いた副原料室がない電気透析法等でもよく、室数や膜数が4室4膜より多い構成の電気透析法を用いてもよい。
As in the embodiment described above, concentration separation by double displacement electrodialysis using one set of electrodialysis tank 1 with four chambers and four membranes separates anions and cations in
分離する有用な陰イオンは、ヨウ化物イオンに限定されず、例えば、塩化物イオン、臭化物イオンおよび有機酸イオン等のように何らかの目的で利用できる各種陰イオンである。 Useful anions to be separated are not limited to iodide ions, but various anions which can be used for any purpose, such as chloride ions, bromide ions and organic acid ions.
以下、本発明の具体的な実施例および比較例について説明する。 Hereinafter, specific examples and comparative examples of the present invention will be described.
[実施例1]
図1に示す電気透析槽1(旭化成株式会社製のG4型の電気透析槽であり、4室4膜1組、組数5組、有効面積0.02m2/枚)を用いて電気透析を行った。
Example 1
Electrodialysis was performed using the electrodialysis tank 1 shown in FIG. 1 (G4 type electrodialysis tank manufactured by Asahi Kasei Corp., one set of 4 membranes, 5 sets, effective area 0.02 m 2 / sheet). went.
陽イオン交換膜5,7,12,14,21には、旭硝子株式会社製のセレミオンCMVを用いた。第2の陰イオン交換膜13には、一価陰イオン選択透過膜である旭硝子株式会社製のセレミオンASVを用いた。第1の陰イオン交換膜11には、陰イオン選択透過膜である旭硝子株式会社製のセレミオンAMVを用いた。
For the
各室液は、原料室液1700mL(組成:ヨウ化物イオン80g/L、フッ化物イオン55.6mg/L、アルミニウムイオン500mg/L、pH1)、製品室液720mL(組成:ヨウ化物イオン10g/L)、副原料室液 1600mL(組成:硫酸50g/L)、副塩室液1000mL(組成:硫酸水素ナトリウム17g/L)、極液1500mL(組成:硫酸水素ナトリウム50g/L)に調製して、各室に供給した。 Each chamber liquid comprises 1700 mL of raw material chamber liquid (composition: iodide ion 80 g / L, fluoride ion 55.6 mg / L, aluminum ion 500 mg / L, pH 1), product compartment liquid 720 mL (composition: iodide ion 10 g / L ), Auxiliary material chamber liquid 1600 mL (composition: sulfuric acid 50 g / L), sub salt chamber liquid 1000 mL (composition: sodium hydrogen sulfate 17 g / L), electrode liquid 1500 mL (composition: sodium hydrogen sulfate 50 g / L), It was supplied to each room.
そして、8.5V、2時間の運転終了後、原料室18、製品室17および副塩室22の液量およびフッ素濃度等を測定した。
Then, after completion of the operation at 8.5 V for 2 hours, the liquid amounts and fluorine concentrations of the
フッ素濃度の定量は、銀担持陽イオン交換樹脂カートリッジを用いてヨウ素を除去した後、イオンクロマトグラフィーにて分析した。 The determination of the fluorine concentration was analyzed by ion chromatography after removing iodine using a silver-supported cation exchange resin cartridge.
透析運転前後での測定結果を表1に示す。 The measurement results before and after the dialysis operation are shown in Table 1.
表1に示すように、製品室17における透析前後でのフッ素濃度およびフッ素量のいずれもほとんど変化がなく、原料室18中のフッ素は、製品室17にはほとんど移動しなかった。
As shown in Table 1, there was almost no change in the fluorine concentration and the amount of fluorine before and after dialysis in the
[実施例2]
電気透析槽1および各イオン交換膜5,7,11,12,13,14,21は、実施例1と同じものを用いた。
Example 2
The same electrodialysis tank 1 and
各室液は、原料室液1700mL(組成:ヨウ化物イオン80g/L、フッ化物イオン55.6mg/L、酸化塩化ジルコニウム8水塩(ZrOCl2・8H2O)5.8g/L、pH1)、製品室液720mL(組成:ヨウ化物イオン10g/L)、副原料室液1600mL(組成:硫酸50g/L)、副塩室液1000mL(組成:硫酸水素ナトリウム17g/L)、極液1500mL(組成:硫酸水素ナトリウム50g/L)に調製して、各室に供給した。 Each chamber liquid is a raw material chamber liquid 1700 mL (Composition: 80 g / L of iodide ion, 55.6 mg / L of fluoride ion, 5.8 g / L of zirconium oxychloride (ZrOCl 2 · 8H 2 O), pH 1) Product room liquid 720 mL (composition: iodide ion 10 g / L), auxiliary material room liquid 1600 mL (composition: sulfuric acid 50 g / L), sub salt room liquid 1000 mL (composition: sodium hydrogen sulfate 17 g / L), electrode liquid 1500 mL (composition Composition: Sodium hydrogen sulfate (50 g / L) was prepared and supplied to each chamber.
実施例1と同様に、8.5V、2時間の運転終了後、原料室18、製品室17および副塩室22の液量およびフッ素濃度等を測定した。
In the same manner as in Example 1, after the operation at 8.5 V for 2 hours was finished, the liquid amounts, fluorine concentration and the like of the
透析運転前後での測定結果を表2に示す。 The measurement results before and after the dialysis operation are shown in Table 2.
表2に示すように、製品室17における透析前後でのフッ素濃度およびフッ素量のいずれもほとんど変化がなく、原料室18中のフッ素は、製品室17には移動しなかった。
As shown in Table 2, there was almost no change in the fluorine concentration and the amount of fluorine before and after dialysis in the
また、副塩室22における透析前後でのフッ素濃度およびフッ素量のいずれもほとんど変化がなく、原料室18中のフッ素は、副塩室22へはほとんど移動しなかった。
Further, there was almost no change in the fluorine concentration and the amount of fluorine before and after dialysis in the
[比較例]
電気透析装置、イオン交換膜は、実施例1と同じものを用いた。
[Comparative example]
The same electrodialysis apparatus and ion exchange membrane as in Example 1 were used.
各室液は、原料室液1700mL(組成:ヨウ化物イオン80g/L、フッ化物イオン55.6mg/L、pH1)、製品室液720mL(組成:ヨウ化物イオン10g/L)、副原料室液1600mL(組成:硫酸50g/L)、副塩室液1000mL(組成:硫酸水素ナトリウム17g/L)、極液1500mL(組成:硫酸水素ナトリウム50g/L)に調製して、各室に供給した。 Each chamber liquid is 1700 mL of material chamber liquid (composition: iodide ion 80 g / L, fluoride ion 55.6 mg / L, pH 1), product chamber liquid 720 mL (composition: iodide ion 10 g / L), auxiliary material chamber liquid The solution was adjusted to 1600 mL (composition: 50 g / L of sulfuric acid), 1000 mL of sub-salt liquid (composition: 17 g / L of sodium hydrogen sulfate), and 1500 mL of an electrolyte (composition: 50 g / L of sodium hydrogen sulfate) and supplied to each chamber.
実施例1と同様に、8.5V、2時間の運転終了後、原料室18、製品室17および副塩室22の液量およびフッ素濃度等を測定した。透析運転前後での測定結果を表3に示す。
In the same manner as in Example 1, after the operation at 8.5 V for 2 hours was finished, the liquid amounts, fluorine concentration and the like of the
透析前に比べて透析後の方が著しく製品室17のフッ素濃度およびフッ素量が上昇しており、原料室18のフッ素の約2分の1が製品室17へ移動した。
The fluorine concentration and the amount of fluorine in the
本発明は、例えばフッ素を含む工業廃液や化成品中間物、あるいは、天日塩由来食塩水等から、フッ素を含まないように有用な陰イオンを分離して回収する技術として利用できる。また、キレート吸着法等においてフッ素除去を行なう際に妨害する陰イオンを予め除去する方法として利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used, for example, as a technology for separating and recovering useful anions from fluorine-containing industrial waste liquid and chemical product intermediates, natural salt salt-derived saline, etc. so as not to contain fluorine. In addition, it can be used as a method of removing in advance anions that interfere when removing fluorine in the chelate adsorption method or the like.
1 電気透析槽
11 第1の陰イオン交換膜
12 第1の陽イオン交換膜
13 第2の陰イオン交換膜
14 第2の陽イオン交換膜
15 副塩室
16 副原料室
17 製品室
18 原料室
1 Electrodialysis tank
11 first anion exchange membrane
12 first cation exchange membrane
13 second anion exchange membrane
14 second cation exchange membrane
15 auxiliary salt chamber
16 auxiliary material room
17 product rooms
18 material room
Claims (8)
電気透析法として、第1の陰イオン交換膜、第1の陽イオン交換膜、第2の陰イオン交換膜および第2の陽イオン交換膜が順次配置され、これらイオン交換膜によって、順に、副塩室、副原料室、製品室および原料室に仕切られ、副塩室から第2の陽イオン交換膜までの4室4膜を1組として繰り返し配置される電気透析槽を用いる電気透析法、副塩室の無い3室電気透析法、又は、バイポーラ膜を用いた副原料室がない電気透析法を用い、
原料液中に、フッ素とともに錯体を形成する陽イオンを添加し、
原料液を、添加した陽イオンの沈殿が生じないpHに維持する
ことを特徴とする陰イオンの分離方法。 An anion separation method for separating and concentrating anions into a product liquid from a raw material liquid containing fluorine together with anions other than fluorine by electrodialysis,
As the electrodialysis method, a first anion exchange membrane, a first cation exchange membrane, a second anion exchange membrane, and a second cation exchange membrane are sequentially disposed, and these ion exchange membranes sequentially An electrodialysis method using an electrodialysis tank divided into a salt room, an auxiliary material room, a product room, and a raw material room, and arranged repeatedly as a four room four membranes from the auxiliary salt room to the second cation exchange membrane as one set Three-chamber electrodialysis method without sub-salt chamber or electrodialysis method without sub-material chamber using bipolar membrane,
In the raw material solution, add a cation that forms a complex with fluorine,
A method of separating an anion, comprising maintaining the raw material liquid at a pH at which precipitation of the added cation does not occur.
ことを特徴とする請求項1記載の陰イオンの分離方法。 The method of separating anions according to claim 1 , wherein the cation which forms a complex with fluorine is a polyvalent cation .
ことを特徴とする請求項1または2記載の陰イオンの分離方法。 The cation which forms a complex with fluorine is aluminum ion, polyaluminum ion, zirconium oxide ion, zirconium ion, calcium ion, magnesium ion, iron ion, scandium ion, gallium ion, gadolinium ion, indium ion, vanadium ion and lanthanum ion The method for separating anions according to claim 1 or 2 , which is at least one of the following .
製品液中のフッ素濃度が、2mg/L以下である
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれか一記載の陰イオンの分離方法。 The fluorine concentration of the raw material solution is less than 1000 mg / L,
The fluorine concentration in a product liquid is 2 mg / L or less. The separation method of the anion according to any one of claims 1 to 3.
ことを特徴とする請求項1ないし4いずれか一記載の陰イオンの分離方法。 The method for separating anions according to any one of claims 1 to 4, wherein the amount of increase in fluorine concentration in the product liquid before and after electrodialysis is 1 mg / L or less.
ことを特徴とする請求項1ないし5いずれか一記載の陰イオンの分離方法。 The anion concentration other than fluorine of the raw material liquid is 1% or more. The method for separating anions according to any one of claims 1 to 5.
ことを特徴とする請求項1ないし6いずれか一記載の陰イオンの分離方法。 The method for separating an anion according to any one of claims 1 to 6, wherein the anion is at least one of an iodide ion, a bromide ion, a chloride ion and an organic acid ion.
ことを特徴とする請求項1ないし7いずれか一記載の陰イオンの分離方法。 The method for separating anions according to any one of claims 1 to 7, wherein the cation is added in a total amount of 0.3 times by mole or more per metal in total with respect to the fluorine contained in the raw material solution.
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